抗蟲棉范文10篇
時間:2024-02-19 07:00:06
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抗蟲棉生產經濟效益分析論文
摘要:轉Bt基因抗蟲棉是現代生物技術在我國農業領域廣泛應用的典型,近幾年有較迅猛的發展,并日益成為農業經濟研究的熱點。本文以實證的研究方法,對轉Bt基因抗蟲棉和作為對照的常規棉品種進行了經濟效益的分析,得出轉Bt基因抗蟲棉在減少農藥施用、降低生產成本、減輕棉農勞動用工以及增加農民收入等方面都起到顯著的作用。
關鍵詞:生物技術;Bt抗蟲棉;經濟效益
一、研究背景
生物技術是70年代新崛起的一門橫跨微生物、遺傳、生化、免疫、發酵技術等的邊緣學科,融合現代新技術,并通過技術手段利用生物質或生物過程,生產有用物的一門綜合性科學體系。國內外科學家紛紛預言,現代生物工程比原子能、電子計算機更加重要,是21世紀發展最迅速的高新朝陽產業和支柱產業,它的發展水平標志著一個國家科學技術水平,是現代高科技的核心技術。
農業是生物技術應用最廣闊的領域之一,隨著分子生物學,分子遺傳學等學科的發展,基因工程正在與常規技術以及其它新興學科相聯結,當前,基因工程在國際上已成為生物技術的前沿學科。在農業中應用現代生物技術可以培育出優質、高產、抗病蟲、抗逆的農作物,以及畜禽、林木、魚類等新品種;可以進行再生能源的利用,解決能源短缺問題;可以擴大食物、飼料、藥品來源,滿足人類日益增長的需要;可以進行無廢物的良性循環,減少環境污染,充分利用各種資源;也可以利用快速繁殖動植物的方法,提高農業生產效率。在農業中,轉基因植物的研究開發最為突出,1983年轉基因植物問世,1994年耐儲藏番茄最先獲準上市,1996~1999年全世界轉基因作物生產面積由170萬公頃增加到3990萬公頃(張敏恒,2000),四年間增長了23倍。預計到2000年,農業生物技術產品的銷售額將增長到110~150億美元,占傳統農產品市場的10%~15%。在轉基因植物領域,我國已批準轉基因抗蟲棉、轉基因耐儲藏番茄等6件轉基因植物商品化,其中5件是我國自主開發的,現在已成為全球轉基因作物推廣面積最大的國家之一(科技部生物技術產業發展戰略研究組,2000)。
生物病蟲害,尤其是棉鈴蟲等鱗翅目害蟲啃蛀棉桿,蠶食棉葉,鉆蛀棉桃,對棉花危害極大,1991~1994年在北方棉區和長江流域棉區每年造成高達60億元以上的經濟損失(賈士榮,1996),多年來依靠甚至無節制的濫用化學殺蟲劑已經造成了一系列的負面效應,生態環境遭到威脅,害蟲抗藥性連年激增,人畜中毒現象頻繁發生,這些都使我國植棉業產量大幅度下降,并嚴重影響到紡織業及出口創匯的穩定發展。自從美國的艾格瑞斯特(Agracetus)公司首次成功獲得帶有外源標記基因的基因工程棉花以后,分子水平的棉花育種就快速發展起來,利用現代基因工程技術在棉株中導入抗蟲性毒素而選育成的抗蟲棉,因其所具有抗蟲性的遺傳穩定性和連續性,被認為是害蟲管理最經濟、最有效的防治方法。轉基因棉花是生物技術在農業上應用的典型,美國孟山都(Monsanto)公司、中國農科院生物技術研究所和棉花所等分別成功研制出轉蘇云金芽孢桿菌(Bacillusthuringiensis,簡稱Bt)毒素基因棉保鈴新棉33B、GK系列和中棉系列,在中國獲得農業部門的基因安全性檢驗后以商業運作的模式在生產領域得到迅速推廣,在科學研究領域亦突破常規育種所難以超越的目的性轉移目標形狀低成功率等難題,得到政府、科學研究人員及廣大植棉戶的關注和期待。[kycipp1]
抗蟲棉經濟效益分析論文
摘要:轉Bt基因抗蟲棉是現代生物技術在我國農業領域廣泛應用的典型,近幾年有較迅猛的發展,并日益成為農業經濟研究的熱點。本文以實證的研究方法,對轉Bt基因抗蟲棉和作為對照的常規棉品種進行了經濟效益的分析,得出轉Bt基因抗蟲棉在減少農藥施用、降低生產成本、減輕棉農勞動用工以及增加農民收入等方面都起到顯著的作用。
關鍵詞:生物技術;Bt抗蟲棉;經濟效益
一、研究背景
生物技術是70年代新崛起的一門橫跨微生物、遺傳、生化、免疫、發酵技術等的邊緣學科,融合現代新技術,并通過技術手段利用生物質或生物過程,生產有用物的一門綜合性科學體系。國內外科學家紛紛預言,現代生物工程比原子能、電子計算機更加重要,是21世紀發展最迅速的高新朝陽產業和支柱產業,它的發展水平標志著一個國家科學技術水平,是現代高科技的核心技術。
農業是生物技術應用最廣闊的領域之一,隨著分子生物學,分子遺傳學等學科的發展,基因工程正在與常規技術以及其它新興學科相聯結,當前,基因工程在國際上已成為生物技術的前沿學科。在農業中應用現代生物技術可以培育出優質、高產、抗病蟲、抗逆的農作物,以及畜禽、林木、魚類等新品種;可以進行再生能源的利用,解決能源短缺問題;可以擴大食物、飼料、藥品來源,滿足人類日益增長的需要;可以進行無廢物的良性循環,減少環境污染,充分利用各種資源;也可以利用快速繁殖動植物的方法,提高農業生產效率。在農業中,轉基因植物的研究開發最為突出,1983年轉基因植物問世,1994年耐儲藏番茄最先獲準上市,1996~1999年全世界轉基因作物生產面積由170萬公頃增加到3990萬公頃(張敏恒,2000),四年間增長了23倍。預計到2000年,農業生物技術產品的銷售額將增長到110~150億美元,占傳統農產品市場的10%~15%。在轉基因植物領域,我國已批準轉基因抗蟲棉、轉基因耐儲藏番茄等6件轉基因植物商品化,其中5件是我國自主開發的,現在已成為全球轉基因作物推廣面積最大的國家之一(科技部生物技術產業發展戰略研究組,2000)。
生物病蟲害,尤其是棉鈴蟲等鱗翅目害蟲啃蛀棉桿,蠶食棉葉,鉆蛀棉桃,對棉花危害極大,1991~1994年在北方棉區和長江流域棉區每年造成高達60億元以上的經濟損失(賈士榮,1996),多年來依靠甚至無節制的濫用化學殺蟲劑已經造成了一系列的負面效應,生態環境遭到威脅,害蟲抗藥性連年激增,人畜中毒現象頻繁發生,這些都使我國植棉業產量大幅度下降,并嚴重影響到紡織業及出口創匯的穩定發展。自從美國的艾格瑞斯特(Agracetus)公司首次成功獲得帶有外源標記基因的基因工程棉花以后,分子水平的棉花育種就快速發展起來,利用現代基因工程技術在棉株中導入抗蟲性毒素而選育成的抗蟲棉,因其所具有抗蟲性的遺傳穩定性和連續性,被認為是害蟲管理最經濟、最有效的防治方法。轉基因棉花是生物技術在農業上應用的典型,美國孟山都(Monsanto)公司、中國農科院生物技術研究所和棉花所等分別成功研制出轉蘇云金芽孢桿菌(Bacillusthuringiensis,簡稱Bt)毒素基因棉保鈴新棉33B、GK系列和中棉系列,在中國獲得農業部門的基因安全性檢驗后以商業運作的模式在生產領域得到迅速推廣,在科學研究領域亦突破常規育種所難以超越的目的性轉移目標形狀低成功率等難題,得到政府、科學研究人員及廣大植棉戶的關注和期待。[kycipp1]
棉花生產情況調研與思考
一、“十五”期間棉花生產基本情況
(一)生產特點
與“九五”期間相比,“十五”期間我省的棉花生產呈現出以下特點:
1、種植面積大幅下降。“九五”期間我省棉花生產仍然維持在高峰期,據省統計局統計,5年間全省實際棉花生產總面積684.42萬畝,年均面積136.9萬畝。“十五”期間,由于市場因素,棉花面積大幅下滑,5年間全省實際棉花生產總面積502.25萬畝,比“九五”期間年平均減少36.4萬畝,減幅26.6%。
2、品種結構不斷優化。“十五”期間,我省在開展棉花優新品種品比試驗的基礎上,不斷加大了優良主栽品種——中棉所29、泗抗3號、湘雜棉3號、南抗3號、科棉3號、慈抗3號和贛棉11號等推廣力度,壓縮了淘汰品種的種植面積,改善了我省原棉品質結構,提高了良種覆蓋率。據統計,現在全省良種覆蓋率與脫絨包衣率均達到了95%以上,優質雜交抗蟲棉面積占棉花播種面積的80%以上。
3、單產水平大幅提高。“九五”期間全省皮棉實際畝產約135公斤,從2001年起,在全省逐步開始大面積示范推廣雜交優質抗蟲棉品種,大力推廣了“三推廣、三降低”(推廣抗蟲棉、科學施肥、簡化栽培,降低治蟲成本、肥料成本、管理成本)的節本增效栽培技術模式和雜交抗蟲棉高產栽培配套技術,從而使我省棉花單產逐年上升,“十五”期間,全省實際平均皮棉畝產突破了158公斤,比“九五”期末畝增加皮棉23.6公斤,增幅17.5%。
農業轉基因技術運用及發展
我國是一個人口眾多的農業大國,應用最新的科學技術迅速發展農業是一項十分緊迫的任務。生物技術是二十世紀七十年展起來的一門新興學科,它包括四大技術:基因工程,細胞工程,酶工程和微生物工程。基因工程是生物工程中的后起之秀。
1轉基因技術在農業領域的發展概況
自1953年英國科學家沃森和克里克提出了DNA的分子結構雙螺旋模型以來,人們對遺傳基因密碼的了解有了突破性進展,現代生物技術在此基礎上發展起來。此后,生物技術研究倍受青睞,得到了快速的發展。在短短的幾十年時間里,應用范圍已經涉及到農業,醫藥,環境,食品和化工等多個領域。目前世界上許多國家如美國,日本等一些發達國家早已在進行這方面的研究,并且取得了可喜的成果。美國等國家投資了上億美元的資金對人類基因組進行研究,并于今年4月完成人類基因圖譜,我們國家承擔了全部工作的l%左右。我國的863計劃,攀登計劃等對動植物的轉基因及水稻的基因組進行了研究。人類在生物基因工程研究領域已經取得了許多重大成果。19%年,中國水稻研究所以黃大年研究員為首的課題組,在世界上首次研究出了抗除草劑轉基因雜交稻,為解決長期以來困擾雜交稻制種純度問題提供了新方法。微生物農藥因具有對環境和生態安全的突出優點而受到國內外高度重視。將毒蛋白抗蟲基因和抗除草劑基因分別導人水稻,使得新種質不僅有顯著的抗蟲性,而且有較強的抗除草劑效果。控制谷蛋白產生的基因植人“越光”號水稻中,使它的谷蛋白含量減少了四分之三,大大提高了它在食用和造酒方面的質量。瑞士培育出能產生p一胡蘿卜素的轉基因水稻,在不久的將來,出現在餐桌上的米飯不是白色的而是金黃色的。全世界估計有24億人口以大米為主食,還有上千萬人因鐵的攝人量不足而使智力和身體發育受到影響;因維生素A的攝人量不足而在少年時期就失明。并且受影響的人群無法通過食用蔬菜、水果和肉類補充主食中缺乏的鐵和維生素。瑞士科學家把黃水仙等植物的基因植人水稻,從而提高大米的營養價值,可以幫助千百萬人防止貧血和失明。1995年安徽省岳西縣農民因種植假稻種而造成0.7萬公頃稻田大幅減產甚至絕收的慘劇,利用基因指紋鑒別技術,真假稻種一天可見分曉。集糧食作物“抗逆、早熟、高產、優質、無污染”為一體的“作物基因誘導調控技術”,在云南生態農業研究所誕生。這項新技術的問世,給21世紀世界農業的持續發展、解決土壤退化、耕地銳減、水資源枯竭等問題帶來了希望。1994年,首批轉基因植物產品延熟保鮮的番茄和抗除草劑棉花在美國獲準進人市場銷售。據不完全統計,迄今國外批準商業化應用的各類轉基因植物產品已近90種,僅美國和加拿大就超過了50種,其中,大部分都與病蟲草害防治有關,例如抗蟲(玉米螟)玉米,抗蟲(棉鈴蟲、紅鈴蟲)棉花,抗蟲(甲蟲)馬鈴薯,抗病毒的西葫蘆、番木瓜,抗除草劑(草甘麟、草錢磷、澳苯睛、磺酞脈、咪哇琳酮)的玉米、大豆、棉花、油菜、亞麻等。世界轉基因作物的種植面積越來越大,19%年全世界轉基因農作物種植面積為200萬公頃,1997年猛漲到1280萬公頃,1998年又上升到2600萬公頃,1999年的轉基因農作物種植面積達3990萬公頃,比1998年的種植面積增加了44%。美國是世界上種植轉基因作物面積最大的國家,1999年達到了2870萬公頃。其中轉基因玉米、大豆和棉花的種植面積,已分別占各作物總種植面積的1/4‘1/3。一個新興的農業高技術種子產業開始形成。生物技術已經顯示出對農業科技和生產力發展的強勁的推動作用。中國轉基因植物的研究也獲得了很大的發展。僅據19%年統計,國內研究和開發的轉基因植物達47種,涉及各類基因103種,其中,與病蟲草害防治有關的基因約62種。近兩年來,研究開發的基因數量和.轉基因植物的種類又有增加。目前國內已批準14種轉基因植物、30多種產品進人田間試驗或環境釋放。中國自行研究培育的4種轉基因植物、5種產品已通過安全性評價獲準商業化應用。其中同抗病蟲有關的有3個,即抗棉鈴蟲的棉花、抗病毒病(CMV)的番茄和甜椒。近年來,轉蘇云金芽抱桿菌(Bt)殺蟲晶體蛋白基因的棉花最為引人注目。中國已成為在世界上獨立研究成功轉基因抗蟲棉、并擁有自主知識產權的第2個國家。抗蟲棉的育成和推廣也標志著中國農業生物技術開始進人產業化發展階段。預計1999年轉基因抗蟲棉種植面積可超過13萬公頃,2000年可達到33萬公頃,除可創造可觀的經濟效益以外,還可產生巨大的社會效益和生態效益。通過生物基因工程技術,1999年全球轉基因農產品的銷售額由1995年的7500萬美元增長到21‘22億美元,增長了近30倍。2以洲〕年銷售額預計將達到30億美元。對于植物轉基因技術,目前存在著不同的觀點。人們對轉基因作物栽培的長期安全性以及對周圍生態的影響放心不下。北京大學副校長陳章良教授認為這種憂慮大可不必,他指出,克隆和轉基因等生物技術是人類改造自然的偉大創舉,對醫藥業、農業等領域都有重要作用。
只要加強監管和遵循科學的道德精神,人類完全可以控制轉基因技術可能導致的負面影響,如同人類發明了核能并成功應用于和平目的一樣。在農業領域中,將轉基因生物技術應用到殺蟲、抗除草劑等方面,起到提高產量和質量、減少污染以及提高作物抗逆性等益處。多種相關作物,包括耐保存的西紅柿,抗蟲的馬鈴薯,抗蟲和抗除草劑的棉花、大豆、玉米已進人市場。在種植轉基因作物最廣泛的美國,兩億多人食用四年多來還沒有出現過任何不良影響,其他地區也沒有接到有問題的報告。中國等發展中國家與這些發達國家不同,人幾基數大且每年仍呈上升趨勢,而可耕地面積卻沒有增加,自身依然要進口糧食等農產品。更重要的是,面對加人WTO的情勢,中國必須提高農業的生產效率,才能應對外國農產品的挑戰,穩定農業的基礎地位。因此,中國在關注生物技術安全性的同時,應加快推廣包括轉基因技術在內的農業生物技術成果。
2對寧波市今后發展農業轉基因技術的幾點建議
(l)現代生物轉基因技術的發展必須與傳統的常規技術方法相結合,這一點已為目以轉抗病蟲基因較多,例如抗稻疚病、白越來趁多的實踐所證明。以水稻轉抗病蟲基葉枯病基因,抗除草劑基因,抗旱抗鹽基因育種為例,一般來說,某一特定基因的直因,這些都是解決一些栽培上經常碰到的問接導人要比常規雜交育種簡便快速,更有目題。隨著人們生活水平的不斷提高,以后應的性和預見性。然而,目前對于外源基因在適當進行一些能夠提高農作物品質的基因的轉基因植物中的整合特點、遺傳規律以及表構建與轉化,以及一些抗腐爛或貯藏墓因的達調控仍缺乏足夠的了解,若要獲得具有良植物轉基因工作。例如,現在市場上出售的好、稱定抗病和農藝性狀的品系,仍需要育袋裝榨菜,雪菜中的防腐劑含t很高,另外種、植保和分子生物學家緊密配合,從大童寧波地區的一些特產,如楊梅,奉化水蜜桃轉墓因植株中進行鑒定和選育。在病蟲害綜等產品,如果通過轉基因技術降低防腐劑的合防治體系中,轉墓因植物或重組微生物的使用量并提高它們的保鮮時間就可以銷往國應用不過是其中的一個環節,它的應用也可外和全國各個地方,能夠大大提高經濟價能引起植物與病蟲等生態關系的新的變化。值。
生物課堂教學藝術的有效性
1導入藝術對課堂教學有效性的作用
“良好的開端是成功的一半”,教師巧妙地設計一個具有引人入勝的藝術“序幕”,就會迅速集中學生的注意力,使學生開啟思維的機器,使得學生全身心地沉浸到課堂教學的情境之中。這好比文章的開頭,好的開頭可以使讀者產生濃厚的興趣,形成一種強烈讀下去的渴望心理。常用的幾種導入藝術方法有:新舊知識聯系法、懸念法、趣味法、情境教學法等。教師在選擇教學方法的時候,要根據自身教學風格、教學內容以及自己和學生的個性特點,不可生搬硬套。下面以“DNA重組技術的基本工具”為例,比較兩種不同的導入方式。1.1常規導入法教師開門見山“:同學們,今天我們要學習的內容是我們在必修2模塊中學習過的基因工程的三種基本工具,還有印象嗎?”……1.2情境教學法首先請學生觀看PPT(在觀看的過程中教師提醒學生注意這段視頻傳遞了哪些信息。播放學生感興趣的我國科學工作者培育轉基因抗蟲棉過程或其他基因工程的視頻),接著發問:“通過視頻你們了解到了哪些主要信息?”絕大多數學生回答:“我國科學工作者已成功培育出了擁有我國自主知識產權的轉基因抗蟲棉”。此時教師表揚并再問:很好,究竟如何才能培育出轉基因抗蟲棉呢?學生:讓蘇云金芽孢桿菌的毒蛋白基因在棉花細胞中表達,可培育出抵抗棉鈴蟲害的抗蟲棉。此時教師給予肯定并再問:很好!我想請同學們一起回憶一下要實現這一過程需要哪些相應的工具?學生“:分子手術刀”———限制性核酸內切酶;“分子縫合針”———DNA連接酶;“分子運輸車”———基因進入受體細胞的載體。此時教師給予肯定,接下來和學生一起分別學習DNA重組技術的這三種工具。很顯然,第一種導入方式直白、平淡,不利于調動學生積極性。而第二種方式通過創設情境(以視頻介紹現代生物科學和技術中的前沿領域,開拓了學生視野,增強了科技意識),提出問題,引導學生積極參與教學活動,調動學生積極思維,同時也激發了學習興趣和動機,提高了教學有效性。
2提問藝術對課堂教學有效性的作用
提問與回答是教學過程的重要環節,亦是教學過程推進和發展的重要動力,使用這種方法進行教學,學生掌握的知識不是由教師直接提供,而是在教師的引導下,通過學生自己思考、師生間、生生間互動交流所獲得。在教學過程中,提問與回答具有很強的藝術性,比如說:提問要適時、適度、適量,提問要面對全體學生,提問藝術主要表現在以下幾方面:要有針對性、啟發性和回味性。例如,在學習DNA重組技術的“分子縫合針”———DNA連接酶的作用時教師可以這樣引導提問:可見DNA連接酶的作用是將雙鏈DN段“縫合”起來,即恢復被限制酶切開的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵。在此,我們一起回憶一下,是否還記得我們曾經學過的另一種可以連接形成磷酸二酯鍵的酶,它“姓甚“”名誰”呢?學生隨即想起“DNA聚合酶”。老師接著再問:“DNA連接酶與DNA聚合酶是一回事嗎?”學生立刻就活躍起來,進行熱烈的討論,探究得出結論:不是一回事。DNA連接酶和DNA聚和酶的相同點:形成磷酸二酯鍵。DNA連接酶和DNA聚和酶的不同點:①DNA聚合酶只能將單個核苷酸加到已有的核酸片段上,形成磷酸二酯鍵;而DNA連接酶是在兩個DN段之間形成磷酸二酯鍵。②DNA聚合酶需要以一條DNA鏈為模板;而DNA連接酶不需要模板。教師這樣適時而有針對性地提出問題,通過學生間的互動交流、探討總結,讓學生自己探究出準確的答案,既避免了學生對概念的混淆,又使新舊知識融合,深入理解領會學習內容。另外,對學生的作答,教師或者讓學生或者自己及時給予引導、修正、補充,力求答案正確清楚,確保了教學的有效性。
3啟發藝術對課堂教學有效性的作用
啟發藝術是指教師在適當的時機進行巧妙的引領。葉圣陶先生說過“:教師尤宜致力于導。導者,多方設法,使學生能逐漸自求得之。”啟發藝術的表現方法亦多種多樣,如誘引法、點撥法等。在教學中,往往會出現這樣的情況:學生對教師所提的問題難以理解和接受,回答也就不得要領,此時,教師可以采用點撥法對學生加以啟發引領,因勢利導使學生解答接受。如:學習“分子運輸車”———載體必須具備的條件內容時,教師可從下面四個思考題入手,逐步分析作為載體必需具備的條件。(1)作為分子運輸車———載體,如果沒有限制酶切割位點將會怎樣?教師適時點撥、設疑:限制酶切割位點的作用是什么?師生互動、解疑得出:限制酶切割位點可以被限制酶切割,進而目的基因才可以插入。(2)霍亂菌的質粒有多個限制酶切點,能否用它來做分子運輸車?根據學生的反應情況,教師適時點撥、設疑,霍亂菌對受體細胞來說是一種怎樣的細菌?并進而歸納出霍亂菌是一種致病菌,其質粒對受體有害,將影響受體細胞新陳代謝,進而使轉入的目的基因也無立足之地。(3)假如目的基因導入受體細胞后不能復制或不能轉錄,轉基因生物能有預想的效果嗎?根據學生的反應情況,教師適時點撥,導入受體細胞的目的基因不能復制或不能轉錄,我們將不可能獲得基因產物,實驗將失去意義,而且目的基因在細胞增殖中會丟失。(4)目的基因有沒有進入受體細胞,如何去檢測呢?教師適時點撥,如果載體上有遺傳標記基因,這樣,在載體進入受體細胞后,就可通過標記基因的表達來檢測。對載體必須具備條件的分析是本節的難點。要想突破這個難點,教師只有通過適時的點撥、引導,才能讓學生領悟,只有使學生真正想到科學工作者實際工作中這方面的困難,才會明白預先為什么要選具備某些條件的載體。另外,這樣也加強了師生間的互動,引導學生積極參與教學活動,調節課堂氣氛,調動學生積極思維,從而確保整個課堂教學過程的有效性。
淺談有效性教學的生物教學藝術
1導入藝術對課堂教學有效性的作用
“良好的開端是成功的一半”,教師巧妙地設計一個具有引人入勝的藝術“序幕”,就會迅速集中學生的注意力,使學生開啟思維的機器,使得學生全身心地沉浸到課堂教學的情境之中。這好比文章的開頭,好的開頭可以使讀者產生濃厚的興趣,形成一種強烈讀下去的渴望心理。常用的幾種導入藝術方法有:新舊知識聯系法、懸念法、趣味法、情境教學法等。教師在選擇教學方法的時候,要根據自身教學風格、教學內容以及自己和學生的個性特點,不可生搬硬套。下面以“DNA重組技術的基本工具”為例,比較兩種不同的導入方式。
1.1常規導入法
教師開門見山“:同學們,今天我們要學習的內容是我們在必修2模塊中學習過的基因工程的三種基本工具,還有印象嗎?”……
1.2情境教學法
首先請學生觀看PPT(在觀看的過程中教師提醒學生注意這段視頻傳遞了哪些信息。播放學生感興趣的我國科學工作者培育轉基因抗蟲棉過程或其他基因工程的視頻),接著發問:“通過視頻你們了解到了哪些主要信息?”絕大多數學生回答:“我國科學工作者已成功培育出了擁有我國自主知識產權的轉基因抗蟲棉”。此時教師表揚并再問:很好,究竟如何才能培育出轉基因抗蟲棉呢?學生:讓蘇云金芽孢桿菌的毒蛋白基因在棉花細胞中表達,可培育出抵抗棉鈴蟲害的抗蟲棉。此時教師給予肯定并再問:很好!我想請同學們一起回憶一下要實現這一過程需要哪些相應的工具?學生“:分子手術刀”———限制性核酸內切酶;“分子縫合針”———DNA連接酶;“分子運輸車”———基因進入受體細胞的載體。此時教師給予肯定,接下來和學生一起分別學習DNA重組技術的這三種工具。很顯然,第一種導入方式直白、平淡,不利于調動學生積極性。而第二種方式通過創設情境(以視頻介紹現代生物科學和技術中的前沿領域,開拓了學生視野,增強了科技意識),提出問題,引導學生積極參與教學活動,調動學生積極思維,同時也激發了學習興趣和動機,提高了教學有效性。
深究農業轉基因生物技術發展狀況
人們在對自然規律熟悉和掌握的基礎上,根據現代農業的需要,對原有生物的功能和結構進行“良性改良”或“塑造”,使其成為符合人們需求的類型,例如,抗病蟲害、增加產量、改善營養結構等,整個過程中所采用的“改良技術”稱之為農業生物技術。農業生物技術是人類對原始的自然存在或千年來小心保護的自然物種的變革[1]。鄧家瓊根據農業生物技術的技術形成要素、結構和形態變化,將其嚴格地區分為傳統農業生物技術(遺傳育種生物技術)和現代農業生物技術(轉基因生物技術)兩類[2]。吳漢東等把農業生物技術直接集中在轉基因動植物領域,認為“農業生物技術很長時間以來重點研究開發的是轉基因動物和植物”[3]。在農業生物技術中,無論與細胞工程中的花藥培養技術、離體組織誘變、胚珠和幼胚培養,還是與染色體工程中的原生質體培養、胚胎工程相比,轉基因技術的研究和開發是最具現實意義的一個優先領域,也是產業化最成功的一項生物技術。隨著愈來愈多的生物技術產品從實驗室走進千家萬戶,進入商品化階段,農業生物技術尤其是轉基因技術將會產生很大的社會、經濟與環境效益。
1轉基因生物技術在農業中的發展狀況
自1983年世界上第一例轉基因煙草問世后,1986年首批轉基因作物被批準進行田間試驗,1988年美國成功推出了世界上第一個商業化種植的轉基因大豆作物,標志著轉基因技術商業化的伊始。在諸多爭論中,轉基因技術在作物種植中的應用仍迅猛發展,成為應用較快的農業新技術[4]。國家農業生物技術應用服務組織(ISAAA)統計數據指出,1996年批準種植轉基因作物的國家有6個,2003年批準種植轉基因作物的國家增加到18個,到2008年增加到25個,包括15個發展中國家和10個發達國家[5]。2008年的強勢增長為將來全球轉基因作物的增長提供了非常廣闊和穩定的基礎。預計到2015年,即商業化的第2個10年的最后一年,將有40個以上的國家批準種植轉基因作物。同時ISAAA對全球轉基因作物的種植面積進行了統計,2008年全球轉基因作物種植面積為1.25億hm2,是1996年的67倍,占全球作物種植總面積的8%。其中,轉基因大豆種植面積6580萬hm2,高于2007年的5860萬hm2,占全球轉基因作物種植總面積的53%,名列第1;其次是轉基因玉米,種植面積3730萬hm2,高于2007年的3520萬hm2,占全球轉基因作物種植總面積的90%;轉基因棉花種植面積1550萬hm2,高于2007年的1500萬hm2,占全球轉基因作物種植總面積的12%;轉基因油菜種植面積590萬hm2,高于2007年的550萬hm2,占全球轉基因作物種植總面積的5%。我國是全球最早開發和應用轉基因作物的國家之一。商業化種植的轉基因農作物主要是轉基因棉花,還有小面積的轉基因馬鈴薯和南瓜[6]。2007年我國轉基因農作物種植總面積為380萬hm2,占世界轉基因農作物種植總面積的3.3%,居世界第6位。其中,轉基因棉花種植面積已達350萬hm2,占全國棉花種植總面積的90%。轉基因玉米方面,中國農業科學院生物技術研究所范云六院士的科研團隊研究的轉基因植酸酶玉米獲得轉基因作物安全證書[7],標志著中國轉基因玉米從此正式跨入產業化階段,該研究所此前已將專利轉讓給中國奧瑞金公司。轉植酸酶基因玉米可實現以環保、節能的農業生產方式生產“綠色磷”的夢想,具有巨大的產業優勢和應用前景;在轉基因水稻方面[8],首次獲得轉基因生物安全證書的是華中農業大學張啟發院士課題組的Bt抗蟲轉基因水稻華恢1號和汕優63,為水稻轉基因的發展打開了先河。
2轉基因作物的利與弊
2.1轉基因作物的優勢
目前轉基因作物為社會、經濟和農業的可持續發展作出了巨大的貢獻,概括為如下幾個方面。
農業局棉花種植工作總結
今年我縣棉花生產是以科技興棉,節本增效增加農民收入為目的,以市場為導向,以高產創建為重點,依靠科技推廣全縣棉花向優質、高產、高效方向發展。
全縣植棉面積3.3萬畝(其中春棉0.3萬畝、夏棉3萬畝)。畝產皮棉72公斤,總產237.6萬公斤。種植品種主要有春棉以銀山8號、予雜35,夏棉以中50、銀山9號、百棉2號為主。重大技術應用情況:3.2萬畝抗蟲棉;0.2萬畝雜交棉;3萬畝脫絨包衣面積;0.25萬畝地膜覆蓋;麥棉連作面積2.9萬畝;高效間作套種面積0.2萬畝。棉花高產創建面積1.03萬畝(其中節水灌溉實驗110畝)畝產皮棉88.5公斤,總產91.155萬公斤。百畝核心攻關田畝產94.5公斤。較前三年68.1公斤提高28%,達到了農業部提出的比前三年平均單產增產20%的預期目標,圓滿完成了棉花高產創建工作。回顧一年來,總結如下:
棉花生長情況
主要病蟲害發生種類有棉薊馬、棉盲蝽象、棉鈴蟲、棉蚜、棉炭疽病、棉枯黃萎病、棉紅葉莖枯病。防治辦法做到:首先做好預測預報,一旦達到防治指標,以各種信息傳遞方式迅速發送到棉農手中,如電視廣播、信息平臺等,然后迅速在全縣范圍內掀起防治高潮,全縣棉田沒有因病蟲防治不力而造成損失。
關鍵技術不放松,實現高產又高效。一是種植優良品種,春棉以銀山8,予雜35為主,面積為0.3萬畝,夏棉以中50、銀山,9號、百棉2號為主,面積有3萬畝。二是麥收后促早技術配套實施:早間苗、早定苗、促苗穩長;早施肥、澆水,搭好豐產架子;早中耕松土、破除土壤板結,鏟除雜草,促壯苗早發;早打頂,減少無效花蕾,增加優質鈴。三是科學化控。按葉齡模式化控,看天看地看苗情酌情施藥。四是科學施肥:克服重氮輕磷忽視鉀的錯誤施肥方法,實行配方施肥。五是加強病蟲害預測預報,科學防治。
高產典型:林區,植棉10畝畝產皮棉93.2公斤,鄉范保民種4畝,畝產皮棉98.5公斤。鄉種3.5畝,畝產皮棉95公斤。這些高產典型在當地都起到帶頭輻射作用。
轉基因水稻研究論文
[論文關鍵詞]水稻轉基因
[論文摘要]稻轉基因研究是國內外植物分子遺傳學研究的熱點之一。目前,水稻轉基因研究在我國已取得顯著進展。詳細介紹轉基因技術,并闡明我國轉基因技術在水稻上的應用及研究進展,
水稻是我國的重要經濟作物和糧食作物。水稻分布極其廣泛,由于生態環境的復雜性和所處地理環境的影響,水稻在漫長的進化過程中,形成了極其豐富的遺傳多樣性,染色體組型和數目復雜多樣,成為研究稻種起源、演化和分化必不可少的材料。
植物轉基因技術是利用遺傳工程手段有目的地將外源基因或DNA構建,并導入植物基因組中,通過外源基因的直接表達,或者通過對內源基因表達的調控,甚至通過直接調控植物相關生物如病毒的表達,使植物獲得新性狀的一種品種改良技術。它是基因工程、細胞工程與育種技術的有機結合而產生的一種全新的育種技術體系。轉基因技術可以將水稻基因庫中不具備的各種抗性或抗性相關基因轉入水稻,進一步拓寬了水稻抗病基因源,為抗病育種提供了一條新途徑。
一、國內外的轉基因技術
轉基因技術自20世紀70年代誕生以來,已經取得迅速的發展。到目前為止,中國已經是全球第4大轉基因技術應用國。
天鷹椒栽培技術
1種植形式
帶寬2.0~2.1m,1~4式種植,棉花行距2.05m,2行棉花中間間作4行辣椒。辣椒行距35cm,穴距25~30cm,2株/穴,棉椒間距50cm左右,栽植6.00~6.75萬穴/hm2,12.0~13.5萬株/hm2。棉花株距30cm左右,留苗1.5~1.8萬株/hm2。
2選地、整地、施肥
(1)選地。由于天鷹椒重茬病害嚴重,棉花枯黃萎病近年也大面積發生。最好選擇2~3年內沒有種過茄科作物、土壤肥沃、排灌方便的地塊種植。
(2)施足底肥。棉花天鷹椒間作,需肥量大,底肥一般應畝施充分腐熟有機肥75t/hm2、磷酸二銨450~525kg/hm2、鉀肥150~225kg/hm2或草木灰750kg/hm2。尿素150~225kg/hm2。撒施后,深耕耙平,做到上虛下實。
(3)整地做畦。瓜棉間作的地塊,在秋季深耕30~35cm的基礎上,春季播種前7~10d澆水造墑,播前1~2d淺耕作畦。